‹ Cours élémentaire de physique, suivi de problèmes (volume 2)Chapitre 52 sur 150 · SIPHON · texte numérisé non relu

SIPHON

aie horizontal A et manœuvré par un nombre d'hommes suffisant. Les pistons font, au même instant, des mouvements en sens inverse: quand l'un descend, l’autre monte, de manière qu il y a, sans cesse, de l’eau injectée dans le réservoir d’air. Le jet de liquide s’échappe alors d’une manière continue et avec une grande vitesse à l’extrémité du tube métallique qui termine le tuyau de cuir. La bâche dans laquelle plongent les deux pompes jumelles doit être constamment entretenue pleine d’eau.

h — simos

210. Théorie du siphon. — Le siphon, instrument destiné au transvasement des liquides, est habituellement constitué par un tube de verre ou de métal recourbé, et à branches inégales. On le dit amorcé, lorsqu’il est entièrement plein du liquide dont il doit provoquer l’écoulement continu.

Supposons cette condition réalisée et donnons au siphon la position indiquée par la figure 124 : la petite branche plonge dans le vase A en partie plein d’eau, et la grande, dans le lase R contenant une portion du même liquide. Examinons d’abord si l’eau doit se mettre en mouvement; puis, dans quel sens le mouvement doit avoir lieu.

L’atmosphère exerce sa pression à la surface du liquide en A. Par suite, la colonne liquide contenue dans le siphon conservera une continuité parfaite; elle ne pourra se diviser; car, si une séparation avait lieu en un point M, placé en haut du siphon par exemple, le vide existerait et la pression atmosphérique qui s’exerce eu A ferait aussitôt monter le liquide et disparaître l’espace vide. La même explication conviendrait si le vide était supposé se produire partout ailleurs qu'en M.

On suppose, bien entendu, que la hauteur de la petite branche du siphon est moindre que iOm,55, quand il doit servir à transvaser l’eau ; moindre que O™, 76, quand c’est le mercure qui doit s’écouler, etc. Quant à h grande branche, elle peut être aussi longue qu’on voudra l’imaginer.

La colonne liquide contenue dans le siphon ne peut donc, quelle que *>it sa forme, se partager d’elle-même, sous l'influence de la pesanteur,

Kig. lit

PESANTEUR

en «leux tronçon», comme elle le ferait si l'appareil était placé dans le vide. Le rôle essentiel de la pression atmosphérique, dans ce cas, est de maintenir une solidarité parfaite, dans l’intérieur du tube, entre les diverses molécules liquides qui y sont contenues. Ceci bien compris, on voit de suite que la colonne liquide doit se mettre en mouvement du côté où l'action qui la sollicite est la plus forte. Or, sur une tranche liquide contenue dans le tube horizontal qui fait communiquer les deux branches et disposée perpendiculairement à son axe, s’exerce une pression normale qui tend à faire écouler le liquide du vase A vers le vase B, pression qui peut être représentée par 11, — h ; 11, étant la pression atmosphérique exprimée en hauteur d’un liquide de même nature que celui qui doit être transvasé. La même tranche supporte une pression normale dirigée en sens inverse de la précédente, mesurée par (H, — II) et qui tend par suite à provoquer l’écoulement par la petite branche. La première force étant la plus grande, tant que le niveau dans le vase B est inférieur à celui de A, on voit que le liquide doit s'échapper du côté de la longue branche du siphon, sous l’action d'une force proportionnelle à (H — II), distance des niveaux dans les deux vases A et B.

L’écoulement, une fois commencé, se continuera, jusqu’à ce que le vase A soit vide, puisque toute discontinuité dans la colonne est impossible. Si la différence H — h est nulle, c’est-à-dire si les niveaux dans les deux vases sont sur le même plan horizontal, l'écoulement s’arrête. Bu reste, la théorie ne suppose nullement la présence de l'eau dans le vase B ; le résultat sera le même, si la grande branche du siphon s’ouvre dans l’air, pourvu que l'orifice de sortie du liquide soit au-dessous du niveau dans le vase A.

211. Manière- d'aniorrrr un siphon. — Lorsque le liquide à transvaser est de l’eau, on peut amorcer le siphon en faisant plon- '\ ger la petite branche dans le vase A et en aspirant l’air,

n L.! j ’ v avec la bouche, par l’extrémité de la grande branche, v / A Quand il s'agit d’un liquide ou vénéneux ou corrosif, on ! se sert d’un siphon (fig. 12b) dont la grande branche

porte, soudé à sa partie inférieure, un tube latéral qui se relève ensuite parallèlement à sa direction. Pour |! ” amorcer un pareil instrument, ou fait plonger la petite

branche dans le vase supérieur, on ferme l’extrémité de Fig. üj. la grande branche et on aspire l’air par le tube latéral. Aussitôt que le liquide remplit la grande branche, on cesse d’aspirer, on débouche cette dernière, et le siphon est amorcé.

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